JPH05194603A - 透明なコンニャクマンナンゲル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学的に透明性が優れ、含水率が９５重量％
〜９９．５重量％で、人工硝子体や人工水晶体など医療
光学製品として有用な含水ゲルを提供する。 【構成】 コンニャクマンナンと、硼酸アンモニウム、
硼酸カルシウム、メタ硼酸ナトリウム、四硼酸ナトリウ
ム、及び四硼酸水素メチルアンモニウムなどの４価の硼
酸塩とからなる、含水率が９５重量％〜９９．５重量％
のコンニャクマンナンゲル。 【効果】 人工硝子体や人工水晶体など医療光学製品と
して有用な光学的に透明性が優れ、かつ弾力があり、強
度の強い含水ゲルである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透明性に優れた、医療
用光学材料として有用な新規なコンニャクマンナンゲル
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】これまで、コンニャクマンナンはこんに
ゃくの原料、水産練り製品の原料、健康食品の原料など
として使用されてきた。従って、その透明性は見た目の
範囲内で透けて見えれば良い程度で有り、精製の方法が
種々検討されているが〔例えば、沖増 哲編著 こんに
ゃくの科学 溪水社刊（１９８４）ｐ１２１〜１２
５〕、完全なものでなく、含水率は９５重量％以上と高
いものの光学的に透明性は劣るものであった。

【０００３】一方、人工硝子体、人工水晶体としてそれ
ぞれシリコンオイルやＰＭＭＡ製の眼内レンズが使用さ
れているが、シリコンオイルは経時的に体液で乳化して
白濁してしまい、これによる乱視の発現など副作用があ
る。また、ＰＭＭＡ製の眼内レンズは装用時に水晶嚢を
切開する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、光学的に透
明性が優れ、含水率が９５重量％〜９９．５重量％で、
人工硝子体や人工水晶体など医療光学製品として有用な
含水ゲルであり、コンニャクマンナンと、生体に安全
で、生体内においてそのゲル化反応が進行するゲル化剤
とから形成されるコンニャクマンナンゲルを提供するも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、コンニャ
クマンナンゲルの光学的透明性を高めるため、そのゲル
化法について鋭意研究を重ねた結果、従来、ゲル化剤の
アルカリがコンニャクマンナンの結晶化を進めこれが光
を散乱して、白濁の原因になっていたが、ゲル化剤とし
て４価の硼酸塩を使用すると結晶化が起らずあるいは起
ったとしても少なく、透明性に優れ、かつ含水率も９５
重量％〜９９．５重量％で医療用光学製品に適合しうる
ことを見いだし、この知見に基づいて本発明をなすに至
った。

【０００６】すなわち、本発明は、コンニャクマンナン
と４価の硼酸塩とからなる、含水率が９５重量％〜９
９．５重量％のコンニャクマンナンゲルに関するもので
ある。本発明で用いるコンニャクマンナンは、こんにゃ
く芋から得られるこんにゃく粉を精製して得られるもの
で、グルコマンナンを９５重量％以上含有し、これの１
重量％水溶液の粘度（２５℃で、Ｂ型回転粘度計で測
定）が２０〜１５００００ｃｐｓで、重量平均分子量が
６０〜２００万（光分散法）のものが使用される。ゲル
の強度や弾力性が良くなる事から粘度が、４００００〜
１５００００ｃｐｓのものが好ましく、１０００００〜
１５００００ｃｐｓのものがより好ましい。

【０００７】本発明の４価の硼酸塩は、アルカリ土類金
属硼酸塩、アンモニウム硼酸塩、およびアミン硼酸塩な
どの４価の硼酸塩であり、例えば硼酸アンモニウム、硼
酸カルシウム、メタ硼酸ナトリウム、四硼酸ナトリウ
ム、及び四硼酸水素メチルアンモニウムから選ばれた１
種あるいは２種以上の混合物が使用される。これらの内
コンニャクマンナンゲルの透明性が優れ、弾力性が優
れ、強度が強く性能バランスが良い製品が得られる事か
ら、硼酸アンモニウム、硼酸カルシウム、メタ硼酸ナト
リウム、四硼酸ナトリウムが好ましい。

【０００８】本発明のコンニャクマンナンゲルは、コン
ニャクマンナンと４価の硼酸塩とからなる水に不溶性の
ゲルであり、その含水率が９５重量％〜９９．５重量％
のものである。含水率が９５重量％未満のものは硬くな
り、光線透過率も低下し、光学材料として用いることが
できない。また９９．５重量％より多い物は強度が不充
分である。医療用の光学製品として使用するには、一般
に９６重量％〜９９重量％のものが好ましい。含水率は
コンニャクマンナンに添加する水の量で決められる。

【０００９】コンニャクマンナンに対する４価の硼酸塩
の使用量は、コンニャクマンナンの重量平均分子量（水
溶液粘度）、硼酸塩の種類、コンニャクマンナンゲルの
使用目的、その要求特性により適宜決められるが、一般
的には約１０重量％〜約１５０重量％である。１重量％
水溶液粘度が約１０００００ｃｐｓのコンニャクマンナ
ンを使用し、四硼酸ナトリウムを使用する時には、好ま
しくは、コンニャクマンナンに対して約２０重量％〜約
１５０重量％の四硼酸ナトリウムが使用され、さらに好
ましくは約４０重量％〜約１００重量％である。

【００１０】本発明のコンニャクマンナンゲルは、目的
とするゲルの含水率になるように、所定量の水にコンニ
ャクマンナンを溶解させ、これに４価の硼酸塩を加えて
製造される。この時、あらかじめコンニャクマンナン水
溶液と４価の硼酸塩あるいはその水溶液を混合して製造
しても良く、人工水晶体や人工硝子体など生体内にてゲ
ル化させると都合がよい時には、コンニャクマンナン水
溶液を目的とする生体部位に注入した後、所定量の４価
の硼酸塩水溶液をそのコンニャクマンナン水溶液に注入
添加しても良い。

【００１１】本発明の４価の硼酸塩は、コンニャクマン
ナンをゲル化させてもその主成分であるグルコマンナン
を結晶化させる事がなく、透明性に優れたゲルを形成
し、生体にも安全であるため人工水晶体、人工硝子体を
製造する目的に特に優れた性能を示す。このゲルを製造
する過程において、コンニャクマンナン水溶液を調製す
るときに、水に不溶性のゲル状物がある場合にはこれを
除く事が好ましい。コンニャクマンナンの１重量％濃度
の水溶液を作成し、その約０．１ｍｌを偏光顕微鏡で１
００倍以上の倍率で写真撮影して、試料中に存在する、
水に不溶性のゲル状物の大きさを測定する。ゲル状物の
大きさが約１０μｍより大きいものがなく、しかも約５
μｍの物の数が１００個以下であるものがより好まし
い。なお、ゲル状物以外の異物も存在しないことは当然
である。

【００１２】このゲル状物は、その組成、構造など詳細
は不明であるが、従来のコンニャクマンナンの精製過程
で生成するグルコマンナンが変性したものと推定され
る。このゲル状物を除去して、光学的に透明なコンニャ
クマンナン水溶液を製造する方法としてはコンニャクマ
ンナン水溶液を遠心分離する方法が好ましく、その条件
はコンニャクマンナンの分子量と溶解濃度、温度、液の
ｐＨ、液中の電解質の有無およびその濃度などにより変
わるが、１重量％の精製水溶液の粘度（２５℃でのＢ型
回転粘度計による測定値）が約１１００００ｃｐｓのグ
ルコマンナンの場合、毎分２万回転以上の回転数で遠心
分離する方法が好ましい。１０μｍより大きいゲル状物
を除去するには、毎分２万回転の回転数で１０分間以上
遠心分離するのが好ましい。

【００１３】

【実施例】次に、実施例及び参考例によって本発明をさ
らに詳細に説明する。なお、各物性は次のようにして求
めた。 ＜水に不溶性のゲル状物の大きさと数＞１重量％のコン
ニャクマンナン水溶液約０．１ｍｌをプレパラートの上
にとり、カバーグラスを静かに置き、偏光顕微鏡により
４０倍、１００倍および２００倍で観察し写真撮影し
た。それぞれ、１００μｍ以上、１０μｍを越えて１０
０μｍ未満、および１０μｍ以下のゲル状物を試料全体
にわたり観察し、その数を計測した。

【００１４】＜白濁度＞１重量％のコンニャクマンナン
水溶液１０ｍｌを内径約１８ｍｍのガラス製サンプル瓶
に入れ、横から１５ｖ−１５０ｗのハロゲンランプを用
いて約５ｍｍの細径光線を照射し、サンプル瓶の上部か
ら観察して白濁度を評価した。 ランク １．．．．．白濁が認められない。

【００１５】ランク ２．．．．．かすかに白濁が認め
られる。 ランク ３．．．．．強い白濁が有る。 ＜含水率＞得られたコンニャクマンナンゲルを、０．９
重量％の食塩水中に２日間浸漬した後、表面の付着水を
拭き取り試料の重量を測定し、次いで、精製水中に１日
間浸漬した後に精製水を取り替えてさらに１日浸漬する
操作を２回繰り返した。その後にゲルサンプルを取り出
し風乾し、恒量になるまで真空乾燥して、その重量を測
定し、下記の式で求めた。

【００１６】含水率（％）＝｛含水ゲルの重量（ｇ）−
乾燥試料の重量（ｇ）｝×１００／含水ゲルの重量
（ｇ） ＜光線透過率＞コンニャクマンナンゲルサンプルを厚み
２．０ｍｍに成形し分光光度計〔日本電子（株）製 モ
デル１００１ＤＰ〕にセットして、６６０ｎｍでの光線
透過率を測定した。

【００１７】＜弾力性＞厚み２．０ｍｍの直径約３．１
ｍｍの板状コンニャクマンナンゲル試料を指で２つ折り
にして、元に戻してその形状の復元性を評価した。 ランク １．．．．．直ちに復元する。 ランク ２．．．．．１分以上静置しないと復元しな
い。

【００１８】ランク ３．．．．．折り痕が残る。 ＜強度＞厚み２．０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、幅５ｍｍのコ
ンニャクマンナンゲルサンプルを長さ方向に引っ張り、
その引っ張り強度を評価した。 ランク １．．．．．伸びが１００％以上になっても破
断しない。

【００１９】ランク ２．．．．．伸びが１００％未満
で破断する。 ランク ３．．．．．ほとんど伸びないで破断する。

【００２０】

【実施例１】コンニャクマンナン粉末〔清水化学（株）
製、商品名プロポールＰＡ〕２．５ｇを精製水２４７．
５ｇに撹拌しながら添加して、さらに１時間静かに撹拌
してコンニャクマンナン水溶液を得た。得られた水溶液
の粘度は１１００００ｃｐｓで、偏光顕微鏡で観察した
ゲル状物は１ｍｍから３００μｍまでの大きなゲルが３
０個、１００μｍから１０μｍまでのゲルが２００個あ
った。白濁度はランク３であった。この水溶液を、毎分
２万回転で１０分間遠心分離処理し、上澄み液を得た。

【００２１】このコンニャクマンナン水溶液は、粘度が
１１００００ｃｐｓで、偏光顕微鏡で観察したゲル状物
は１０μｍより大きい物はなく、約５μｍの大きさの物
が約２０個で、白濁度はランク１であった。得られた透
明なコンニャクマンナン水溶液１０ｇに、２０重量％の
四硼酸ナトリウム水溶液０．２ｇを加え、コンニャクマ
ンナンゲルを得た。得られたゲルの含水率は９６重量％
で、光線透過率は９４．３％、弾力性はランク１、強度
はランク１で有った。

【００２２】

【実施例２】実施例１で調製したコンニャクマンナン水
溶液を、毎分３万回転で５分間遠心分離処理し、その上
澄み液を得た。この水溶液の粘度は１１００００ｃｐｓ
で、偏光顕微鏡で２００倍で観察した結果、１０μｍよ
り大きいゲル状物は無く、約５μｍの大きさの物が約１
０個で、白濁度のランクは１であった。

【００２３】このコンニャクマンナン水溶液を、硝子体
モデルとして作成したシリコン製の袋に注射器で注入
し、ついで２０重量％の四硼酸ナトリウム水溶液をコン
ニャクマンナンにたいして四硼酸ナトリウムが同重量に
なるように注入した。３時間後には袋内のコンニャクマ
ンナンはゲル化して透明な人工硝子体が得られた。この
ゲルの含水率は９８．７重量％で、屈折率１．３５、光
線透過率９６％、弾力性はランク１、強度はランク１で
あった。

【００２４】

【比較例１】実施例１で調製したコンニャクマンナン水
溶液に、炭酸ナトリウムをコンニャクマンナンに対して
５重量％添加してゲル化させたコンニャクマンナンゲル
は、白濁が認められ、光線透過率は８５％で強度もラン
ク３で、脆く弱いものであった。

【００２５】

【発明の効果】本発明のコンニャクマンナンゲルは、光
学的に優れた透明性を示し、しかも弾力性に優れ、強度
が強い含水ゲルであることから、人工硝子体や人工水晶
体など医療光学製品として非常に有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンニャクマンナン、４価の硼酸塩、及
   び水からなる、含水率が９５重量％〜９９．５重量％の
   透明なコンニャクマンナンゲル。